C++模板template用法总结

  • logging-enabled

其他

一个接近没有模板参数,但是成员函数有模板参数,是行之,代码如下:

class Util {
    public:
        template <class T> bool equal(T t1, T t2) {
            return t1 == t2;
        }
};

int main() {
    Util util;
    int a = 1, b = 2;
    util.equal<int>(1, 2);
    return 0;
}

还足以将Util的equal声明为static,代码如下:

 

class Util {
    public:
         template <class T> static bool equal(T t1, T t2) {
            return t1 == t2;
        }
};

int main() {
    int a = 1, b = 2;
    Util::equal<int>(1, 2);
    return 0;
}

InfluxDB版本:1.1.0

函数模板

当c++入门中,很多人口会沾swap(int&, int&)这样的函数类似代码如下:

void swap(int&a , int& b) {
    int temp = a;
    a =  b;
    b = temp;
}

只是只要是如果支持long,string,自定义class的swap函数,代码和上述代码差不多,只是类型不同,这个时刻就是我们定义swap的函数模板,就足以复用不同门类的swap函数代码,函数模板的声明形式如下:

 

template <class identifier> function_declaration;
template <typename identifier> function_declaration;

swap函数模板的扬言与概念代码如下:

//method.h
template<typename T> void swap(T& t1, T& t2);

#include "method.cpp"

 

 

//method.cpp

template<typename  T> void swap(T& t1, T& t2) {
    T tmpT;
    tmpT = t1;
    t1 = t2;
    t2 = tmpT;
}

 

上述是模板的扬言和定义了,那模板如何实例化呢,模板的实例化是编译器做的事体,与程序员无关,那么上述模板如何以也,代码如下:

 

//main.cpp
#include <stdio.h>
#include "method.h"
int main() {
    //模板方法 
    int num1 = 1, num2 = 2;
    swap<int>(num1, num2);
    printf("num1:%d, num2:%d\n", num1, num2);  
    return 0;
}

 

此处用swap函数,必须含有swap的定义,否则编译会出错,这个和一般的函数使用未均等。所以必须以method.h文件之末梢一行在#include
“method.cpp”。

是不是被meta日志,默认值:true

引言

模板(Template)指C++程序设计规划语言中使类型作为参数的主次设计,支持通用程序设计。C++
的标准库提供许多实用的函数大多成了模版的价值观,如STL以及IO Stream。

/etc/influxdb/influxdb.conf

模板类型转换

还记得我们由定义之Stack模板也,在我们的主次中,假而我们定义了Shape和Circle类,代码如下:

//shape.h
class Shape {

};
class Circle : public Shape {
};

下一场我们盼望得以这么使用:

 

//main.cpp
#include <stdio.h>
#include "stack.h"
#include "shape.h"
int main() {
    Stack<Circle*> pcircleStack;
    Stack<Shape*> pshapeStack;
    pcircleStack.push(new Circle);
    pshapeStack = pcircleStack;
    return 0;
}

 

此地是无法编译的,因为Stack<Shape*>不是Stack<Circle*>的父类,然而我们也要代码可以这样工作,那我们便使定义转换运算符了,Stack代码如下:

 

//statck.h
template <class T> class Stack {
    public:
        Stack();
        ~Stack();
        void push(T t);
        T pop();
        bool isEmpty();
        template<class T2>  operator Stack<T2>();
    private:
        T *m_pT;        
        int m_maxSize;
        int m_size;
};

#include "stack.cpp"

 

 

 

template <class  T>  Stack<T>::Stack(){
   m_maxSize = 100;      
   m_size = 0;
   m_pT = new T[m_maxSize];
}
template <class T>  Stack<T>::~Stack() {
   delete [] m_pT ;
}

template <class T> void Stack<T>::push(T t) {
    m_size++;
    m_pT[m_size - 1] = t;

}
template <class T> T Stack<T>::pop() {
    T t = m_pT[m_size - 1];
    m_size--;
    return t;
}
template <class T> bool Stack<T>::isEmpty() {
    return m_size == 0;
}

template <class T> template <class T2>  Stack<T>::operator Stack<T2>() {
    Stack<T2> StackT2;
    for (int i = 0; i < m_size; i++) {
        StackT2.push((T2)m_pT[m_size - 1]);
    }
    return StackT2;
}

 

 

 

//main.cpp
#include <stdio.h>
#include "stack.h"
#include "shape.h"
int main() {
    Stack<Circle*> pcircleStack;
    Stack<Shape*> pshapeStack;
    pcircleStack.push(new Circle);
    pshapeStack = pcircleStack;
    return 0;
}

 

这样,Stack<Circle>或者Stack<Circle*>就得自动转换为Stack<Shape>或者Stack<Shape*>,如果换的品种是Stack<int>到Stack<Shape>,编译器会报错。

meta文件的dump和load

源码路径: github.com/influxdata/influxdb/services/meta/client.go

meta文件dump

// snapshot will save the current meta data to disk
func snapshot(path string, data *Data) error {
    file := filepath.Join(path, metaFile)
    tmpFile := file + "tmp"

    f, err := os.Create(tmpFile)
    if err != nil {
        return err
    }
    defer f.Close()

    var d []byte
    if b, err := data.MarshalBinary(); err != nil {
        return err
    } else {
        d = b
    }

    if _, err := f.Write(d); err != nil {
        return err
    }

    if err = f.Sync(); err != nil {
        return err
    }

    //close file handle before renaming to support Windows
    if err = f.Close(); err != nil {
        return err
    }

    return renameFile(tmpFile, file)
}

snapshot可以透过以下简单种植方法触发:

1、当行 Client.Open 函数时会进展snapshot操作;

2、执行meta文件更新时经过commit函数进行snapshot操作;

以InfluxDB中先后中,通过 NewServer
函数创建MetaClient变量(meta.NewClient),然后实施MetaClient.Open()进行初始化;

此起彼伏会经Server.Open函数(run/server.go)启动各项服务,如果产生meta文件之翻新操作,通过commit函数进行snapshot操作;

meta文件load

// Load will save the current meta data from disk
func (c *Client) Load() error {
    file := filepath.Join(c.path, metaFile)

    f, err := os.Open(file)
    if err != nil {
        if os.IsNotExist(err) {
            return nil
        }
        return err
    }
    defer f.Close()

    data, err := ioutil.ReadAll(f)
    if err != nil {
        return err
    }

    if err := c.cacheData.UnmarshalBinary(data); err != nil {
        return err
    }
    return nil
}

Client.Open()中见面履Load操作,NewServer时会自动加载。

设若我们swap函数要处理一个场面,我们发出有限只广大要素的vector<int>,在动用原的swap函数,执行tmpT

t1假设拷贝t1的凡事因素,占用大量内存,造成性能降低,于是我们系通过vector.swap函数解决是题材,代码如下:

//method.h
template<class T> void swap(T& t1, T& t2);

#include "method.cpp"

 

 

#include <vector>
using namespace std;
template<class T> void swap(T& t1, T& t2) {
    T tmpT;
    tmpT = t1;
    t1 = t2;
    t2 = tmpT;
}

template<> void swap(std::vector<int>& t1, std::vector<int>& t2) {
    t1.swap(t2);
}

 

template<>前缀表示这是一个专门化,描述时不用模板参数,使用示例如下:

 

//main.cpp
#include <stdio.h>
#include <vector>
#include <string>
#include "method.h"
int main() {
    using namespace std;
    //模板方法 
    string str1 = "1", str2 = "2";
    swap(str1, str2);
    printf("str1:%s, str2:%s\n", str1.c_str(), str2.c_str());  

    vector<int> v1, v2;
    v1.push_back(1);
    v2.push_back(2);
    swap(v1, v2);
    for (int i = 0; i < v1.size(); i++) {
        printf("v1[%d]:%d\n", i, v1[i]);
    }
    for (int i = 0; i < v2.size(); i++) {
        printf("v2[%d]:%d\n", i, v2[i]);
    }
    return 0;
}

 

vector<int>的swap代码还是比局限,如果要用模板专门化解决有vector的swap,该如何做也,只待拿下代码

template<> void swap(std::vector<int>& t1, std::vector<int>& t2) {
    t1.swap(t2);
}

改为

template<class V> void swap(std::vector<V>& t1, std::vector<V>& t2) {
    t1.swap(t2);
}

即便得了,其他代码不转换。

类似模板专门化

 请看下面compare代码:

 

//compare.h
template <class T>
 class compare
 {
  public:
  bool equal(T t1, T t2)
  {
       return t1 == t2;
  }
};

 

 

 

#include <iostream>
#include "compare.h"
 int main()
 {
  using namespace std;
  char str1[] = "Hello";
  char str2[] = "Hello";
  compare<int> c1;
  compare<char *> c2;   
  cout << c1.equal(1, 1) << endl;        //比较两个int类型的参数
  cout << c2.equal(str1, str2) << endl;   //比较两个char *类型的参数
  return 0;
 }

 

在比有限只整数,compare的equal方法是科学的,但是compare的沙盘参数是char*经常,这个模板就不能够做事了,于是修改如下:

 

//compare.h
#include <string.h>
template <class T>
 class compare
 {
  public:
  bool equal(T t1, T t2)
  {
       return t1 == t2;
  }
};


template<>class compare<char *>  
{
public:
    bool equal(char* t1, char* t2)
    {
        return strcmp(t1, t2) == 0;
    }
};

main.cpp文件不移,此代码可以健康干活。

操作系统 : CentOS7.3.1611_x64

类模板

考虑我们形容一个简易的仓库的类,这个库房可以支撑int类型,long类型,string类型等等,不行使类似模板,我们即将写三个以上的stack类,其中代码基本一致,通过类似模板,我们好定义一个略的栈模板,再冲需要实例化为int栈,long栈,string栈。

 

//statck.h
template <class T> class Stack {
    public:
        Stack();
        ~Stack();
        void push(T t);
        T pop();
        bool isEmpty();
    private:
        T *m_pT;        
        int m_maxSize;
        int m_size;
};

#include "stack.cpp"

 

 

 

//stack.cpp
template <class  T>  Stack<T>::Stack(){
   m_maxSize = 100;      
   m_size = 0;
   m_pT = new T[m_maxSize];
}
template <class T>  Stack<T>::~Stack() {
   delete [] m_pT ;
}

template <class T> void Stack<T>::push(T t) {
    m_size++;
    m_pT[m_size - 1] = t;

}
template <class T> T Stack<T>::pop() {
    T t = m_pT[m_size - 1];
    m_size--;
    return t;
}
template <class T> bool Stack<T>::isEmpty() {
    return m_size == 0;
}

 

上述定义了一个类似模板–栈,这个库房很简短,只是为了说明类模板如何以而已,最多只能支持100独因素入栈,使用示例如下:

 

//main.cpp
#include <stdio.h>
#include "stack.h"
int main() {
    Stack<int> intStack;
    intStack.push(1);
    intStack.push(2);
    intStack.push(3);

    while (!intStack.isEmpty()) {
        printf("num:%d\n", intStack.pop());
    }
    return 0;
}

 

模板参数
模板可以产生型参数,也得生出正常的项目参数int,也堪生默认模板参数,例如

template<class T, T def_val> class Stack{...}

上述类似模板的库房有一个克,就是最多只能支持100单要素,我们得以运用模板参数配置是库房的卓绝酷状元素数,如果无布置,就安装默认最充分价值为100,代码如下:

 

//statck.h
template <class T,int maxsize = 100> class Stack {
    public:
        Stack();
        ~Stack();
        void push(T t);
        T pop();
        bool isEmpty();
    private:
        T *m_pT;        
        int m_maxSize;
        int m_size;
};

#include "stack.cpp"

 

 

 

//stack.cpp
template <class T,int maxsize> Stack<T, maxsize>::Stack(){
   m_maxSize = maxsize;      
   m_size = 0;
   m_pT = new T[m_maxSize];
}
template <class T,int maxsize>  Stack<T, maxsize>::~Stack() {
   delete [] m_pT ;
}

template <class T,int maxsize> void Stack<T, maxsize>::push(T t) {
    m_size++;
    m_pT[m_size - 1] = t;

}
template <class T,int maxsize> T Stack<T, maxsize>::pop() {
    T t = m_pT[m_size - 1];
    m_size--;
    return t;
}
template <class T,int maxsize> bool Stack<T, maxsize>::isEmpty() {
    return m_size == 0;
}

 

利用示例如下:

 

//main.cpp
#include <stdio.h>
#include "stack.h"
int main() {
    int maxsize = 1024;
    Stack<int,1024> intStack;
    for (int i = 0; i < maxsize; i++) {
        intStack.push(i);
    }
    while (!intStack.isEmpty()) {
        printf("num:%d\n", intStack.pop());
    }
    return 0;
}

 

meta数据存放目录,默认值:/var/lib/influxdb/meta

模板专门化

 当我们如果定义模板的例外实现,我们可以应用模板的专门化。例如我们定义之stack类模板,如果是char*类的仓库,我们盼望得以复制char的拥有数据到stack类中,因为只是保存char指针,char指针指向的内存有或会见失效,stack弹出的堆积栈元素char指针,指向的内存可能就失效了。还有我们定义的swap函数模板,在vector或者list等容器类时,如果容器保存的目标好酷,会占据大量内存,性能降低,因为如果来一个临时之不可开交目标保存a,这些都亟待模板的专门化才会迎刃而解。

函数模板专门化

 

  • retention-autocreate

go语言版本:1.8.3 linux/amd64

meta默认配置:

其它

meta文件分析示例代码:

package main

import (
    "os"
    "fmt"
    "io/ioutil"
    "github.com/influxdata/influxdb/services/meta"
)

func Load(metaFile string) error {
    cacheData:= &meta.Data{
            Index: 1,
        }
    //file := filepath.Join(c.path, metaFile)

    f, err := os.Open(metaFile)
    if err != nil {
        if os.IsNotExist(err) {
            return nil
        }
        return err
    }
    defer f.Close()

    data, err := ioutil.ReadAll(f)
    if err != nil {
        return err
    }

    if err := cacheData.UnmarshalBinary(data); err != nil {
        return err
    }
    //fmt.Println(data)
    //fmt.Println("=======================")

    fmt.Println("Term       :",cacheData.Term)
    fmt.Println("Index      :",cacheData.Index)
    fmt.Println("Databases :")
    //fmt.Println(cacheData.Databases)

    for k,dbInfo := range cacheData.Databases {
        //fmt.Println(k,dbInfo)
        fmt.Println("k =",k)
        fmt.Println(dbInfo.Name,dbInfo.DefaultRetentionPolicy)
        for _,rPolicy := range dbInfo.RetentionPolicies {
            //fmt.Println(rPolicy)
            fmt.Println(rPolicy.Name,rPolicy.ReplicaN,rPolicy.Duration,rPolicy.ShardGroupDuration)
            fmt.Println("-------------ShardGroups---------------")
            //fmt.Println(rPolicy.ShardGroups)
            for shardIdx,shardGroup := range rPolicy.ShardGroups {
                //fmt.Println(shardGroup)
                fmt.Println("shardIdx =",shardIdx)
                fmt.Println("ID          :",shardGroup.ID)
                fmt.Println("StartTime   :",shardGroup.StartTime)
                fmt.Println("EndTime     :",shardGroup.EndTime)
                fmt.Println("DeletedAt   :",shardGroup.DeletedAt)
                //fmt.Println("Shards      :",shardGroup.Shards)
                fmt.Printf("Shards      :")
                for _,shard := range shardGroup.Shards {
                    fmt.Println(shard.ID,shard.Owners)
                }

                fmt.Println("TruncatedAt :",shardGroup.TruncatedAt)
                //fmt.Println(shardGroup.ID,shardGroup.StartTime,shardGroup.EndTime)
                // DeletedAt,Shards  ,      TruncatedAt
            }
            //fmt.Println(rPolicy.Subscriptions)
            fmt.Println("--------------Subscriptions----------------")
            for subsIdx,subInfo := range rPolicy.Subscriptions {
                //fmt.Println(subInfo)
                fmt.Println("subsIdx =",subsIdx)
                fmt.Println("Name :",subInfo.Name)
                fmt.Println("Mode :",subInfo.Mode)
                fmt.Println("Destinations :",subInfo.Destinations)
            }

        }
        fmt.Println("=======================")
    }

    fmt.Println("Users :")
    fmt.Println(cacheData.Users)
    fmt.Println(cacheData.MaxShardGroupID)
    fmt.Println(cacheData.MaxShardID)
    return nil
}

func main() {
    argsWithProg := os.Args
    if(len(argsWithProg) < 2) {
        fmt.Println("usage : ",argsWithProg[0]," configFile")
        return
    }
    metaFile := os.Args[1]

    fmt.Println(argsWithProg)
    fmt.Println(metaFile)

    Load(metaFile)
}

吓,就这些了,希望对君来帮。

本文github地址:

https://github.com/mike-zhang/mikeBlogEssays/blob/master/2018/20180112\_InfluxDB\_meta文件解析.rst

欢迎补充

meta数据文件默认路径:/var/lib/influxdb/meta/meta.db

[meta]
  dir = "/var/lib/influxdb/meta"
  retention-autocreate = true
  logging-enabled = true

influxdb默认配置:

  • dir

meta文件内容编解码

源码路径: github.com/influxdata/influxdb/services/meta/data.go

meta数据encode:

// MarshalBinary encodes the metadata to a binary format.
func (data *Data) MarshalBinary() ([]byte, error) {
    return proto.Marshal(data.marshal())
}

meta数据decode:

// UnmarshalBinary decodes the object from a binary format.
func (data *Data) UnmarshalBinary(buf []byte) error {
    var pb internal.Data
    if err := proto.Unmarshal(buf, &pb); err != nil {
        return err
    }
    data.unmarshal(&pb)
    return nil
}

proto路径 :github.com/gogo/protobuf/proto

meta文件结构定义

源码路径: github.com/influxdata/influxdb/services/meta/data.go

meta文件存储的虽是 meta.Data 的数额,结构定义如下:

// Data represents the top level collection of all metadata.
type Data struct {
    Term      uint64 // associated raft term
    Index     uint64 // associated raft index
    ClusterID uint64
    Databases []DatabaseInfo
    Users     []UserInfo

    MaxShardGroupID uint64
    MaxShardID      uint64
}

Term :暂时无理解干什么用底。

Index
:从源码看这理应是类似版本号的事物,初始化为1,执行commit操作是会增加。如果也1,会这实施持久化操作(在Open函数中操作)。

ClusterID : 是InfluxDB集群相关内容;

Databases :用于存储数据库信息;

Users :用于存储数据库用户信息;

DatabaseInfo 定义 :

// DatabaseInfo represents information about a database in the system.
type DatabaseInfo struct {
    Name                   string
    DefaultRetentionPolicy string
    RetentionPolicies      []RetentionPolicyInfo
    ContinuousQueries      []ContinuousQueryInfo
}

RetentionPolicyInfo 定义:

// RetentionPolicyInfo represents metadata about a retention policy.
type RetentionPolicyInfo struct {
    Name               string
    ReplicaN           int
    Duration           time.Duration
    ShardGroupDuration time.Duration
    ShardGroups        []ShardGroupInfo
    Subscriptions      []SubscriptionInfo
}

ShardGroupInfo 定义:

// ShardGroupInfo represents metadata about a shard group. The DeletedAt field is important
// because it makes it clear that a ShardGroup has been marked as deleted, and allow the system
// to be sure that a ShardGroup is not simply missing. If the DeletedAt is set, the system can
// safely delete any associated shards.
type ShardGroupInfo struct {
    ID          uint64
    StartTime   time.Time
    EndTime     time.Time
    DeletedAt   time.Time
    Shards      []ShardInfo
    TruncatedAt time.Time
}

ShardInfo 定义:

// ShardInfo represents metadata about a shard.
type ShardInfo struct {
    ID     uint64
    Owners []ShardOwner
}

ShardOwner 定义:

// ShardOwner represents a node that owns a shard.
type ShardOwner struct {
    NodeID uint64
}

ShardOwner主要用以集群,其中NodeId用于标识集群的节点ID,在InfluxDB
1.1社区本被集群已休支持了,该字段无效。

SubscriptionInfo 定义:

// SubscriptionInfo hold the subscription information
type SubscriptionInfo struct {
    Name         string
    Mode         string
    Destinations []string
}

ContinuousQueryInfo 定义:

// ContinuousQueryInfo represents metadata about a continuous query.
type ContinuousQueryInfo struct {
    Name  string
    Query string
}

UserInfo 定义:

// UserInfo represents metadata about a user in the system.
type UserInfo struct {
    Name       string
    Hash       string
    Admin      bool
    Privileges map[string]influxql.Privilege
}

用来控制默认存储策略,数据库创建时,会自动生成autogen的储存策略,默认值:true

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